问题 问答题

设线性非齐次方程组AX=α1,α2,α3,α4X=α5有通解
k-1,2,0,3T+2,-3,1,5T
(Ⅰ)求方程组α2.α3,α4X=α5的通解;
(Ⅱ)求方程组α1,α2,α3,α4,α45X=α5的通解.

答案

参考答案:

由题设,非齐次线性方程组

1,α2,α3,α4)X=α5

有通解k-1,2,0,3T+2,-3,1,5T,知

r(α1,α2,α3,α4)=r(α1,α2,α3,α4,α5)=3.

且由对应齐次方程组通解知,- α1+2α2+3α4=0,即α1=2α2+3α4,故α2,α3,α线性无关(若线性相关,则r(α1,α2,α3,α4)<3,这和题设矛盾).α2,α3,α4是α1,α2,α3,α4及α1,α2,α3,α4,α5的极大线性无关组,α1,α5均可由α2,α3,α4,线性表出.从而知

r(α2,α3,α4)=r(α1,α3,α4,α5)=3,

方程组

2,α3,α4)X=α5 (1)

有唯一解.由题设条件,α5可由α1,α2,α3,α4线性表出,且表出法不唯一,k可任取,取k=2,使α5由α1,α2,α3,α4表出时,不出现α1,则得

α523+11α4

故方程组(1)的通解(唯一解)为X=(1,1,11)T

(Ⅱ)线性非齐次方程组 (α1,α2,α3,α4,α45)X=α5 (2)

显然有r(α1,α2,α3,α4,α45)=r(α1,α2,α3,α4,α45,α5)=3,

故方程组(2)的通解的结构为k1ξ1+k2ξ2+η.

选择题
单项选择题